## Efek Tipe Superplasticizer terhadap Sifat Beton Segar dan Beton Keras pada Beton Geopolimer Berbasis Fly Ash
RIA UTAMI 1 , BERNARDINUS HERBUDIMAN 2 ,
RULLI RANASTRA IRAWAN 3
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung
3 Peneliti Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan, Bandung Email: utamiria25@gmail.com

## ABSTRAK
Beton  geopolimer  adalah  beton  tanpa  semen  portland  dengan  bahan  pengikat material yang mengandung silika dan alumunium yang tinggi seperti fly ash. Silika dan  alumunium  pada  fly  ash  diaktifkan  oleh  aktivator  yaitu  sodium  hidroksida (NaOH) dan katalisator yaitu sodium silikat (Na 2 SiO 3 ). fly ash yang digunakan pada penelitian  adalah  campuran  fly  ash  PLTU  Suralaya  1  dan  PLTU  Suralaya  2. Penelitian  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  tipe  superplasticizer  terhadap beton segar dan keras beton geopolimer yaitu slump flow, setting time dan kuat tekan. Superplasticizer yang digunakan adalah naphthalene, sodium glukonat dan polycarboxylate. Benda uji kuat tekan adalah kubus berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm sebanyak 3 buah, pengujian dilakukan pada umur beton 1, 3, 7 dan 28 hari. Hasil dari  penelitian  diketahui  bahwa  superplasticizer  sodium  glukonat  adalah superplasticizer terbaik untuk beton geopolimer karena beton mendapatkan flow dan setting time yang lama, dengan kuat tekan yang tidak jauh berbeda dengan beton geopolimer.
Kata kunci : beton geopolimer, fly ash, superplasticizer, beton segar, beton keras

## ABSTRACT
Geopolymer concrete is a concrete without portland cement with high component silica and aluminium as the binding material such as fly ash. Silica and aluminum in fly ash is activated by sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na 2 SiO 3 ). fly ash used in the study was mix  two steam power plant, fly ash PLTU Suralaya 1 and PLTU Suralaya 2. The study was conducted to determine the effect of type superplasticizer on fresh concrete and hardened of geopolymer concrete which is Slump  flow,  setting  time  and  compressive  strength.  Superplasticizer  used  is naphthalene,  sodium  gluconate  and  polycarboxylate.  Compressive  strength  test specimen is a cube measuring 5 cm x 5 cm x 5 cm as much as 3 pieces, testing is done on the concrete 1, 3, 7 and 28 days. The results of the study note that sodium gluconate is the best admixture for geopolymer concrete because concrete has highest flow characteristic and longer setting time, with difference of compressive strength was not significantly.
Keywords: geopolimer  concrete,  fly  ash,  superplasticizer,  fresh  concrete, hardened concrete

## 1. PENDAHULUAN
Beton geopolimer adalah beton yang tidak menggunakan semen dalam campurannya. Beton geopolimer juga dapat dikatakan sebagai salah satu material green building. Pengganti semen yang digunakan adalah bahan-bahan yang memiliki kandungan senyawa yang sama dengan semen,  salah satunya  adalah fly ash. Fly ash dipilih karena memiliki nilai Si (silika) dan Al (alumunium) yang cukup tinggi. Untuk mengaktifkan silika dan alumunium yang terdapat di fly ash, solusi yang dilakukan adalah dengan menambahkan sodium hidroksida (NaOH) dan sodium  silikat  (Na 2 SiO 3 )  (Hardjito  dalam  Wallah,  2005).  Jumlah  limbah fly  ash  dari pembakaran batu bara pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah 8 juta ton/tahun, beton geopolimer merupakan salah satu solusi yang baik untuk dimanfaatkan.
Superplasticizer digunakan untuk membuat beton dengan kelacakan yang baik sehingga beton dapat  dikerjakan  dengan  mudah.  Penggunaan superplasticizer  yang  kurang  tepat  dapat menjadi  masalah  yang  besar  dalam  kualitas  beton  segar  (Antoni  dan  Handoko,  2007). Pemilihan tipe superplasticizer menentukan sifat segar dan keras beton geopolimer sehingga penggunaannya perlu disesuaikan dengan tujuan yang diinginkan seperti workability, setting time dan kuat tekan oleh karena itu penelitian tentang berbagai tipe superplasticizer dilakukan. Penelitian  dapat  dimulai  dengan  beberapa  tipe superplasticizer,  seperti  superplasticizer naphthalene,  polycarboxylate  dan  sodium  glukonat.  Senyawa  yang  berbeda  akan menghasilkan hasil yang berbeda, beton geopolimer tidak bisa disamakan dengan beton biasa yang menggunakan semen.
Tujuan penelitian efek tipe superplasticizer terhadap beton geopolimer adalah:
1. mengetahui sifat beton geopolimer segar dan keras yang terdiri dari slump flow, setting time dan kuat tekan beton;
2. mengetahui jenis superplasticizer yang paling optimal untuk beton geopolimer berbasis fly ash dari setiap pengujian yang dilakukan;
3. mengetahui jenis superplasticizer yang paling optimal untuk beton geopolimer berbasis fly ash ditinjau dari seluruh pengujian.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Beton Geopolimer
Dua  komponen  utama  dalam  geopolimer  yaitu  material  dan  larutan  alkali.  Material  yang digunakan untuk geopolimer harus mengandung alumunium dan silika yang tinggi. Material yang mengandung alumunium dan silika yang tinggi adalah fly ash, silica fume, slag, lumpur, dll, sehingga material tersebut dapat digunakan sebagai komponen geopolimer pada beton. Pemilihan didasarkan pada ketersediaan material, biaya, tipe, dan spesifikasi yang dibutuhkan pada penelitian. Larutan alkali yang biasa digunakan adalah  sodium hidroksida dan sodium silikat. Pada penelitian ini material yang digunakan adalah fly ash, mengingat jumlahnya yang semakin  lama  semakin  banyak  sebagai  limbah  PLTU,  sehingga  sudah  seharusnya dimanfaatkan sebagai salah satu beton geopolimer. Pemilihan fly ash juga didasarkan oleh kandungan  silika  dan  alumunium  yang  tinggi  pada fly  ash,  sedangkan  untuk  larutan  alkali menggunakan  sodium  silikat  dan  sodium  hidroksida.  Larutan  alkali  dapat  bereaksi  dengan silika dan alumunium pada geopolimer pada fly ash untuk menghasilkan ikatan (Davidovits, 1988).

## 2.2 Bahan Campuran Beton Geopolimer

## 2.2.1 Agregat
Agregat merupakan material granular, misalnya pasir, kerikil, batu pecah dan kerak tungku pijar yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk suatu beton atau adukan semen hidrolik (SNI 03 2847 2002, Tata Cara  Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung), sedangkan menurut Sukirman S., (2012), agregat merupakan butir ‐ butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lain, baik yang berasal dari alam maupun buatan yang berbentuk mineral padat berupa ukuran besar maupun kecil atau fragmen ‐ fragmen. Ukuran butiran menentukan kuat  tekan  beton, oleh karena itu penentuan ukuran maksimum perlu dilakukan  demi  terciptanya  beton  dengan  kekuatan  yang  diinginkan.  Persyaratan  ukuran agregat maksimum menurut ASTM C 33 adalah sebagai berikut:
1. ukuran  maksimum  butir  agregat  tidak  boleh  lebih  besar  dari  1/5  kali  dimensi  terkecil struktur (lebar atau tinggi);
2. ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 3/4 kali jarak bersih antar baja tulangan, atau antar baja tulangan, atau antar tendon pra-tegang, atau selongsong;
3. ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 1/3 kali tebal pelat.

## 2.2.2 Fly Ash
Material  utama  untuk  pembentukan  geopolimer  yang  memiliki  ikatan  alumino-silikat  harus kaya akan silika dan alumunium. Material buatan seperti fly ash dan slag merupakan material yang paling potensial sebagai bahan dasar beton geopolimer (Hardjito et al, 2005). Fly ash atau abu terbang yang merupakan sisa-sisa pembakaran batu bara, banyak digunakan sebagai bahan  campuran  pada  beton. Fly  ash  sendiri  tidak  memiliki  kemampuan  mengikat  seperti halnya semen, tetapi dengan bantuan aktivator, silika yang terkandung dalam fly ash dapat bereaksi  secara  kimia sehingga  terjadinya  ikatan  atau  kemampuan  mengikat. Fly ash yang digunakan dalam penelitian adalah fly ash PLTU Suralaya 1 dan PLTU Suralaya 2. Tabel 1 adalah spesifikasi fly ash menurut ASTM C618.
Tabel 1. Klasifikasi Fly Ash (Sumber: ASTM C618) Kandungan Kelas Fly Ash N F C SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 , min % 70 70 50 SiO 3 , maks % 4 5 5 Kadar air, maks % 3 3 3 Loss on ignition, maks % 10 6 6

## 2.2.3 Aktivator dan Katalisator
Aktivator merupakan zat atau unsur yang menyebabkan zat atau unsur lain bereaksi. Dalam pembuatan beton geopolimer, aktivator yang digunakan adalah unsur alkali yang terhidrasi. Penggunaan hidroksida alkali sebagai aktivator ini dikarenakan  silika merupakan asam kuat maka akan bereaksi dengan basa kuat. Sodium hidroksida adalah senyawa basa kuat, sehingga penambahan sodium hidroksida pada fly ash dapat mereaksikan silika. Katalisator merupakan zat  yang  mempercepat  terjadinya  reaksi  kimia.  Dalam  pembuatan  beton  geopolimer, katalisator juga digunakan. Aktivator sodium hidroksida biasanya dipasangkan dengan katalis sodium silikat, hal ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Hardjito (2005).

## 2.2.4 Superplasticizer
Superplasticizer  merupakan  bahan  tambah  (admixture).  Admixture  adalah  bahan  selain semen,  agregat  dan  air  yang  ditambahkan  pada  campuran  beton,  sebelum  atau  selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan keinginan perencana.
Superplasticizer  juga  mempunyai  pengaruh  yang  besar  dalam  meningkatkan  workabilitas, superplasticizer  merupakan  sarana  untuk  menghasilkan  beton  yang  mengalir  tanpa  terjadi pemisahan (segregasi/ bleeding) yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar sehingga berguna untuk percetakan beton di tempat-tempat yang sulit seperti tempat pada  penulangan  yang  rapat.  Jenis-jenis superplasticizer  yang  digunakan  dalam  penelitian adalah superplasticizer  naphthalene,  superplasticizer  polycarboxylate  dan  superplasticizer sodium glukonat . Superplasticizer naphthalene cocok untuk cuaca panas, memiliki nilai slump yang baik, bisa digunakan untuk ready mix atau pekerjaan dengan jangka waktu panjang. Superplasticizer sodium  glukonat memiliki  kemampuan  untuk  mengurangi  kadar  air  pada  beton  biasa, memperlambat setting  time  beton  dan  meningkatkan  workability.  Superplasticizer polycarboxylate  (PCE)  adalah  superplasticizer  yang  paling  efektif.  PCE  mampu  untuk mengurangi  kadar  air  sampai  40%  dan  bisa  digunakan  untuk  beton  dengan  mutu  tinggi, perbandingan air dan semen yang didapat adalah 0,2. PCE memiliki nilai slump yang baik dan tidak menyebabkan keterlambatan pada beton biasa untuk mendapatkan kekuatan yang ingin dicapai

## 2.3 Pengujian Beton Geopolimer Segar 2.3.1 Slump Flow Beton Geopolimer
Slump flow test digunakan untuk menentukan flowability beton (kemampuan alir). Peralatan terdiri dari sebuah lingkaran berdiameter 500 mm yang digambar pada tatakan datar ( base plate), kerucut abram, meteran atau penggaris dan sekop kecil. Cara pengujiannya adalah alat uji kerucut abram diisi dengan campuran beton segar kemudian diangkat ke atas sehingga campuran superplasticizer akan turun mengalir membentuk lingkaran. Pada saat pengujian diperlukan base plate datar agar campuran beton segar dapat mengalir dengan baik.

## 2.3.2 Setting Time Beton Geopolimer
Waktu ikat awal beton adalah proses di mana pengikatan atau proses hidrasi sudah terjadi dan  panas  hidrasi  sudah  muncul,  serta workability  beton  sudah  hilang.  Fase  beton  yang merupakan kondisi dimana beton dinyatakan sebagai beton segar, belum terjadi proses hidrasi dan dapat dicor adalah fase plastis, dan pada umumnya diambil maksimal 2,5 jam dari waktu mixing beton sebagai waktu maksimal penyelesaian pengerjaan beton segar sampai dengan pemadatan/ compacting. Waktu setting diperlukan untuk penentuan waktu jeda atau interval pengiriman  beton  segar  dari batching  plant  ke  lokasi  proyek,  hal  ini  dilakukan  untuk meminimalkan resiko terbuangnya beton karena sudah melewati fase plastis.
Data yang didapatkan dari pengujian adalah luas jarum penetrometer, waktu, suhu udara, dan tekanan mortar yang didapatkan dari bacaan penetrometer ( lb). Hasil bacaan penetrometer dibagi dengan luas permukaan jarum yang menekan mortar sehingga didapatkan ketahanan penetrasi dalam satuan pound square inch (psi).

## 2.4 Pengujian Beton Geopolimer Keras
Pengujian beton geopololimer keras salah satunya adalah kuat tekan tekan beton. Kuat tekan beton adalah kemampuan beton menerima gaya tekan persatuan luas, pengujian ini dilakukan dengan  memberikan  gaya  tekan  secara  terus  menerus  sampai  dengan  beton  hancur. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat uji tekan dengan prosedur uji SNI 1974 2011. Perhitungan kuat tekan beton dapat dilihat pada Persamaan 1 (SNI 1974-2011).
𝑓′ 𝑐 = 𝑃 𝐴 ... (1)
dimana:
𝑓′ 𝑐 = kuat tekan beton (MPa)
𝑃 = beban (N) 𝐴
= luas penampang benda uji silinder (mm 2 )
Pengujian kuat tekan beton geopolimer yang dilakukan pada penelitian adalah beton dengan umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Persentase kuat tekan beton menggunakan semen portland pada umur  3,  7,  28  adalah  46%,  70%  dan  100%,  sedangkan Persamaan  2 adalah  rumus pendekatan untuk mengetahui persentase kuat tekan beton geopolimer pada umur tertentu terhadap kuat tekan beton pada umur 28 hari.
% kuat tekan beton = kuat tekan beton umur yang ditinjau kuat tekan beton umur 28 hari x 100 ... (2) 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah kaji literatur dan pengumpulan data  bahan  geopolimer  yang  akan  digunakan  pada  penelitian.  Percobaan  ( trial  and  eror) dilakukan  sebelum  perancangan  komposisi trial  mix  beton  geopolimer  untuk  mengetahui persentase bahan campuran dan superplasticizer untuk benda uji. Benda uji yang digunakan adalah kubus 5 cm x 5 cm x 5 cm untuk pengujian kuat tekan, dimensi tersebut dipilih karena keterbatasan bahan fly ash pada laboratorium. Benda uji untuk pengujian setting time beton adalah kubus 15 cm x 15 cm x 15 cm. Pengujian dilakukan pada beton segar dan beton keras beton  geopolimer  yaitu slump  flow,  setting  time  dan  kuat  tekan  beton.  Perawatan  beton dilakukan setelah beton dikeluarkan dari cetakan sampai beton siap untuk diuji. Pembuatan dan pengujian benda uji dilakukan di Laboratorium Balai Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan (Pusjatan), Bandung.

## 3.2 Persiapan Bahan

## 3.2.1 Air
Air yang digunakan dalam penelitian beton geopolimer adalah air dengan kualitas standar yang tidak berasa, berbau dan berwarna.

## 3.2.2 Agregat Kasar
Agregat kasar untuk penelitian beton geopolimer adalah agregat yang berasal dari Muntilan, disesuaikan dengan ketersediaan bahan di Laboratoriun Pusjatan. Agregat maksimum  yang digunakan adalah 10 mm.

## 3.2.3 Agregat Halus
Agregat halus untuk penelitian beton geopolimer adalah agregat yang berasal dari Muntilan, disesuaikan  dengan  ketersediaan  bahan  di  Laboratoriun  Pusjatan.  Agregat  halus  yang digunakan adalah agregat lolos saringan No. 4 dan tertahan di saringan No. 200. Agregat halus tidak mengandung lumpur.

## 3.2.4 Fly Ash
Fly ash yang digunakan pada penelitian beton geopolimer adalah fly ash limbah PLTU Suralaya 1  dan  PLTU  Suralaya  2  kelas  F  lolos  saringan  200  yang  sebelumnya  sudah  dioven  untuk menghilangkan  kadar  air fly ash. Tabel 2 adalah  spesifikasi fly ash PLTU Suralaya 1 dan Tabel 3 adalah spesifikasi fly ash PLTU Suralaya 2.
Tabel 2. Kandungan Senyawa pada Fly Ash PLTU Suralaya 1 (Sumber: PLTU Suralaya 1) Nama Senyawa Kandungan dalam Fly Ash (%) SiO 2 49,31 Al 2 O 3 28,5 Fe 2 O 3 6,91 CaO 4,84 Na 2 O 0,73 K 2 O 0,53 MgO 1,68 SiO 3 <0,01 LOI 4,42 Tabel 3. Kandungan Senyawa pada Fly Ash PLTU Suralaya 2 (Sumber: PLTU Suralaya 2) Nama Senyawa Kandungan dalam Fly Ash (%) SiO 2 57,30 Al 2 O 3 16,94 Fe 2 O 3 9,73 CaO 5,57 Na 2 O 0,73 K 2 O 0,79 MgO 5,43 SiO 3 <0,01 LOI 0,96

## 3.2.5 Superplasticizer
Superplasticizer  yang  digunakan  adalah  superplasticizer  berbentuk  serbuk  yang  dilarutkan dalam tambahan air 2%. Jenis superplasticizer yang dipilih untuk diteliti adalah superplasticizer naphthalene, polycarboxylate dan sodium glukonat.

## 3.2.6 Aktivator dan Katalisator
Aktivator merupakan zat atau unsur yang menyebabkan zat atau unsur lain bereaksi. Dalam pembuatan beton geopolimer, aktivator yang digunakan adalah unsur alkali yang terhidrasi. Penggunaan hidroksida alkali sebagai aktivator ini dikarenakan silika merupakan asam kuat maka akan bereaksi dengan basa kuat. Sodium hidroksida adalah senyawa basa kuat, sehingga penambahan sodium hidroksida pada fly ash dapat mereaksikan silika.
Katalisator  merupakan  zat  yang  mempercepat  terjadinya  reaksi  kimia.  Dalam  pembuatan beton  geopolimer,  katalisator  juga  digunakan.  Aktivator  sodium  hidroksida  biasanya dipasangkan dengan katalis sodium silikat, hal ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Hardjito (2005).

## 3.3 Perancangan Komposisi Trial Mix
Perancangan  komposisi trial  mix  beton  geopolimer  pada  penelitian  ini  menggunakan  hasil percobaan ( trial and eror) yang dilakukan sebelum penelitian, dikarenakan adanya dua jenis fly  ash  yang  digunakan  yaitu  fly  ash  PLTU  Suralaya  1 dan fly  ash  PLTU  Suralaya  2. Perbandingan bahan-bahan beton geopolimer adalah sebagai berikut:
1. berat agregat 62% dari total beton;
2. perbandingan fly ash : aktivator adalah 3 : 2;
3. perbandingan berat agregat kasar 52% dari total agregat;
4. berat agregat halus 48% dari total agregat;
5. perbandingan sodium silikat : sodium hidroksida adalah 3 : 2;
6. perbandingan fly ash PLTU Suralaya 1 dan PLTU Suralaya 2 adalah 0,5;
7. superplasticizer yang digunakan adalah 1% terhadap berat fly ash dengan tambahan air 2% terhadap berat;
8. tambahan air 1% terhadap berat total untuk agregat.
3.4 Pengujian dan Perawatan Beton Geopolimer
3.4.1 Pengujian Beton Geopolimer Segar
a. Slump Flow Beton Geopolimer
Tujuan dilakukannya uji slump flow adalah untuk mengetahui kelacakan beton dan sebagai salah satu cara pengendalian mutu pada beton segar. Pengujian yang dilakukan mengacu pada ASTM C 1611 tentang standar pengujian slump flow beton yaitu pengujian dilakukan menggunakan kerucut abram dan campuran beton dibiarkan mengalir di atas base plate.
b. Setting Time Beton Geopolimer Tujuan dilakukannya pengujian setting time beton adalah untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan oleh beton untuk mengikat atau pada saat workability beton sudah hilang. Cara pengujian setting time menggunakan acuan SNI ASTM C403/C403M:2012 yaitu pengujian menggunakan alat penetrometer. Benda uji yang dipakai adalah mortar beton geopolimer dengan cetakan kubus 15 cm x 15 cm x 15 cm.

## 3.4.2 Perawatan Beton Geopolimer
Perawatan ( curing) merupakan salah satu usaha yang dilakukan agar beton bisa mencapai kekuatan yang direncanakan. Pada penelitian beton geopolimer ini, perawatan beton dilakukan dengan  cara  membungkus  beton  dengan plastic  wrap.  Tujuan  dari  pembungkusan  beton geopolimer dengan plastic wrap adalah untuk menjaga kelembapan pada beton.

## 3.4.3 Pengujian Beton Geopolimer Keras
Pengujian beton geopolimer keras yaitu kuat tekan beton dilakukan pada umur 1, 3, 7, dan 28 hari. Tujuan dilakukannya pengujian menurut SNI 1974 2011 adalah untuk mengetahui nilai tekan dengan prosedur yang benar dan dilakukan untuk pengendalian mutu pada beton. Pengujian kuat tekan beton menggunakan mesin universal testing machine (UTM).

## 4. DATA DAN ANALISIS HASIL
4.1 Hasil Pengujian Slump Flow Beton Geopolimer
Pengujian slump flow dilakukan untuk mengetahui kelacakan beton dan kemampuan beton mengalir. Setiap tipe superplasticizer mempunyai unsur yang berbeda-beda, sehingga akan menghasilkan flow  yang  berbeda.  Pengujian  slump  flow  beton  geopolimer  tanpa superplasticizer juga dilakukan sebagai tolak ukur slump flow beton geopolimer. Hasil slump flow  beton  geopolimer  dengan  tipe  superplasticizer  berbeda  dapat  dilihat  di Tabel  4 dan Gambar 1 .
Tabel 4. Hasil Pengujian Slump Flow Beton Geopolimer No Tipe Superplasticizer Nilai Slump Flow (mm) 1 Naphthalene 517,5 2  Sodium Glukonat 555,0 3 Polycarboxylate 550,0 4  Tanpa Superplasticizer 545,0

## Ria Utami, Bernardinus Herbudiman, Rulli Ranastra Irawan
Gambar 1. Hasil pengujian slump flow beton geopolimer
Dari Tabel  4 dan Gambar  1 terlihat  bahwa  penambahan superplasticizer  pada  beton geopolimer dapat menambah kelacakan pada beton, tetapi dengan hasil yang tidak signifikan dengan  beton  geopolimer  tanpa superplasticizer  dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan superplasticizer pada beton geopolimer tidak terlalu berpengaruh pada kelacakan awal beton yaitu pada saat campuran beton selesai di mix. Penggunaan aktivator yang berbentuk cair dengan  jumlah  yang  dipakai  adalah  40%  dari  pasta  membuat  aktivator  berperan  penting dalam membantu kelacakan beton geopolimer, sehingga tanpa tambahan superplasticizerpun beton geopolimer sudah memiliki kemampuan untuk flow atau mengalir. Pengujian slump flow dipilih dikarenakan campuran beton geopolimer dibuat memiliki kemampuan mengalir dengan superplasticizer, walaupun dalam penerapannya campuran beton geopolimer tetap memiliki kemampuan mengalir tanpa tambahan superplasticizer sedikitpun.
Beton  geopolimer  dengan superplasticizer  yang  memiliki  kelacakan  terbaik  untuk  beton geopolimer berbasis fly ash dengan campuran fly ash PLTU Suralaya 1 50% dan fly ash PLTU Suralaya 2 50% adalah superplasticizer sodium glukonat dengan nilai slump flow 555 mm. Gambar 2 adalah gambar hasil pengujian slump flow.
Gambar 2. Hasil slump flow beton geopolimer

## 4.2 Hasil Pengujian Setting Time Beton Geopolimer
Pengujian setting time beton bertujuan untuk mengetahui waktu ikat awal dan akhir beton. waktu  ikat  menentukan  fase  plastis  beton  yang  berguna  untuk  mengetahui  apakah  beton masih dapat digunakan ataupun tidak, karena apabila fase plastis sudah terlewati kelacakan beton akan sangat kecil sehingga pekerjaan pengecoran akan sulit dilakukan. Superplasticizer memiliki fungsi untuk memperlambat setting time beton, tetapi dengan tipe superplasticizer
0 100 200 300 400 500 600 N ilai Sl u mp (mm)
Slump Flow Beton Geopolimer
Naphthalene Sodium Glukonat
Polycarboxylate
Tanpa Superplasticizer
Tanpa Superplasticizer Sodium Glukonat Polycarboxylate Naphthalene
0 100 200 300 W ak tu Ik at Aw al (men it ) Waktu Ikat Awal Beton Geopolimer Naphthalene
Polycarboxylate
Sodium Glukonat Tanpa Superplasticizer 0 100 200 300 400 500 W ak tu Ik at Ak h ir (men it ) Waktu Ikat Akhir Beton Geopolimer Naphthalene
Polycarboxylate Sodium Glukonat Tanpa Superplasticizer
yang berbeda akan menghasilkan setting time beton yang berbeda. Waktu ikat awal beton ditandai dengan ketahanan penetrasi yang didapatkan oleh mortar adalah 500 psi dan waktu ikat akhir 4000 psi. Hasil waktu ikat awal dan akhir beton dapat dilihat pada Tabel 5 dan Gambar 3 . Tabel 5. Hasil Waktu Ikat Awal dan Waktu Ikat Akhir Beton Geopolimer
Gambar 3. Grafik waktu ikat awal dan waktu ikat akhir beton geopolimer
Dari Gambar 3 terlihat  bahwa  penambahan superplasticizer pada beton geopolimer dapat mempengaruhi setting time beton geopolimer baik waktu ikat awal ataupun waktu ikat akhir. Perbedaan waktu ikat yang signifikan antara beton geopolimer dengan superplasticizer dan tanpa superplasticizer  membuktikan  bahwa  superplasticizer  dapat  memperlambat  reaksi pengikatan  yang  terjadi  pada  beton  geopolimer.  Penambahan superplasticizer  sodium glukonat  dapat  memperlambat setting time beton dari sisi  waktu ikat awal dan waktu ikat akhir.

## 4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Geopolimer
Pengujian  kuat  tekan  beton  bertujuan  untuk  mengetahui  kekuatan  beton  dalam  menerima beban. Tes kuat tekan dilakukan pada umur beton 1, 3, 7, dan 28 hari. Pengujian kuat tekan dilakukan  untuk  mengetahui  kuat  tekan  beton  geopolimer  dengan  berbagai  jenis superplasticizer. Tabel 6 adalah hasil kuat tekan beton geopolimer, sedangkan Gambar 4 adalah grafik kuat tekan beton geopolimer.
Tabel 6. Hasil Kuat Tekan Beton Geopolimer untuk Umur Beton Tertentu
Tipe Superplasticizer Waktu Ikat Awal [menit] Waktu Ikat Akhir [menit] Naphthalene 257 383 Sodium glukonat 301 452 Polycarboxylate 248 394 Tanpa Superplasticizer 226 338 Jenis Superplasticizer Kuat Tekan Beton (MPa) 1 hari 3 hari 7 hari 28 hari Tanpa Superplasticizer 9,3884 20,0954 44,2259 61,9628 Naphthalene 5,5202 11,4596 26,2963 57,8297 Sodium glukonat 5,9643 18,9136 34,6994 58,6619 Polycarbocylate 8,3284 19,5133 35,2417 60,2914

## Gambar 4. Grafik pertumbuhan kuat tekan beton geopolimer
Dari Tabel 6 dan Gambar 4 terlihat bahwa beton geopolimer tanpa superplasticizer memiliki kuat tekan yang lebih tinggi daripada beton geopolimer dengan superplasticizer. Hasil tersebut dapat  dijelaskan  bahwa  penambahan superplasticizer  pada  beton  geopolimer  dapat menurunkan kuat tekan beton geopolimer, walaupun dengan perbedaan kuat tekan yang tidak terlalu signifikan. Hasil dari penelitian beton geopolimer yang mengalami penurunan karena penambahan superplasticizer ini sama seperti penelitian Kumar C., et al pada tahun 2014. Perbedaan yang signifikan pada mutu beton umur 7 hari dan perbedaan yang tidak terlalu signifikan pada umur 28 hari membuktikan bahwa penambahan superplasticizer pada beton geopolimer fly  ash  PLTU  Suralaya  1  50%  dan  fly  ash  PLTU  Suralaya  2  50%  dapat memperlambat beton dalam mencapai kuat tekan. Hasil kuat tekan beton yang lebih besar daripada  kuat  tekan  rencana  yaitu  30  MPa,  menjadikan  beton  geopolimer  dengan superplasticizer ataupun tanpa superplasticizer termasuk ke dalam beton dengan mutu tinggi dikarenakan kuat tekan yang didapatkan pada umur 28 hari lebih besar dari 40 MPa. Kuat tekan  terbesar  pada  beton  geopolimer  umur  28  hari  adalah  beton  geopolimer  tanpa superplasticizer  yaitu  61,9628  MPa,  sedangkan  untuk  beton  geopolimer  dengan superplasticizer  adalah  superplasticizer  polycarboxylate  dengan  kuat  tekan  beton  60,2914 MPa.

## 4.4 Pembahasan
Dari hasil pengujian beton geopolimer segar didapatkan bahwa superplasticizer tidak terlalu berpengaruh terhadap kelacakan awal beton yaitu pada saat beton selesai di mix. Aktivator yang berbentuk cair menjadi pengaruh utama beton mengalir atau flow, hal ini terbukti oleh beton geopolimer tanpa superplasticizer yang mengalami flow walaupun tidak diberi tambahan superplasticizer.  Campuran  beton  geopolimer  dengan  superplaticizer  naphthalene  memiliki nilai slump flow terkecil dikarenakan campuran menjadi lebih kental. Hal ini terjadi karena jumlah persentase untuk superplasticizer naphthalene tidak dalam keadaan optimum, yaitu pada saat campuran beton geopolimer dengan superplasticizer naphthalene mendapatkan nilai flow  yang  tinggi.  Pada  penelitian  Kumar  C.,  et  al  (2014)  menyatakan  bahwa  penambahan superplazticizer  napthalene  sulphonate  sebanyak  2%  dari  berat  fly  ash  meningkatkan workability  dari beton geopolimer segar. Campuran  beton superplasticizer sodium glukonat mempunyai sifat cair seperti air, tidak ada perubahan yang berarti pada saat serbuk dicampur dengan air. Superplasticizer sodium glukonat yang memiliki senyawa sodium (Na) membantu aktivator  dalam  mereaksikan  alumunium  dan  silika  yang  terdapat  pada fly  ash  sehingga
0 20 40 60 80 0 5 10 15 20 25 30 K u at Te ka n ( M P a) Umur Beton (hari)

## PERTUMBUHAN  KUAT TEKAN BETON  DENGAN BERBAGAI  TIPE SUPERPLASTICIZER
Tanpa Superplasticizer Superplasticizer Napthalene Superplasticizer Sodium Glukonat
Superplasticizer Polycarbocylate
mempercepat  reaksi  pada  beton  geopolimer,  sehingga  campuran  yang  dihasilkan  memiliki kelacakan yang labih baik dari tipe superplasticizer lainya.
Fly ash PLTU Suralaya 2 memiliki sifat untuk mengeras lebih cepat dibandingkan dengan fly ash PLTU Suralaya 1, tidak adanya admixture pada campuran beton geopolimer biasa yaitu superplasticizer membuat campuran tanpa superplasticizer memiliki waktu setting time yang lebih cepat dibandingkan campuran lainnya. Suhu ruangan juga mempengaruhi setting time yang terjadi pada beton geopolimer, oleh karena itu pengujian dilakukan di tempat yang tidak terkena matahari langsung. Superplasticizer naphthalene memiliki waktu ikat awal yang lebih lama  dibandingkan superplasticizer  polycarboxylate.  Hal  ini  disebabkan  persentase  dari superplasticizer  napthalene  tidak  optimum  menyebabkan  campuran  lebih  lama  untuk mengeras, tetapi tidak terlalu berpengaruh pada waktu ikat akhir.
Kuat tekan beton geopolimer mengalami kenaikan yang cukup tinggi pada umur 7 hari, hal ini dikarenakan  reaksi  pada  beton  geopolimer  bereaksi  dengan  cepat  sehingga  kenaikan  kuat tekan beton semakin meningkat sebelum akhirnya stabil. Beton geopolimer berbeda dengan beton  biasa  dikarenakan  pencapaian  persentasi  kuat  tekan  pada  beton  biasa  lebih  cepat dibandingkan  dengan  beton  geopolimer.  Apabila  beton  biasa  pada  umur  7  hari  sudah mencapai 70% kuat tekan umur 28 hari, untuk beton geopolimer baru mendapatkan 56% kuat tekan umur 28 hari. Hal ini disebabkan reaksi pengikatan pada beton geopolimer memerlukan waktu yang lebih lama. Waktu pengikatan pada beton geopolimer dimulai dari pengaktifan silika  dan  alumunium  yang  terdapat  pada fly  ash  oleh  aktivator  sampai  dengan  proses pengikatan  campuran  beton.  Diasumsikan  beton  geopolimer  setelah  umur  28  hari  beton geopolimer masih meningkatkan kuat tekan beton walaupun kuat tekan yang dihasilkan tidak berbeda jauh dengan kuat tekan umur 56 hari. Asumsi ini dilihat dari persentasi kuat tekan beton pada umur 7 hari yang berbeda lebih dari 10% dari beton biasa, tetapi dikarenakan grafik yang sudah mulai memiliki kemiringan yang datar diakibatkan perubahan kuat tekan beton  yang  mulai  stabil. Superplasticizer  menghambat  terjadinya  proses  pencapaian  kuat tekan beton, dikarekan senyawa yang terdapat pada superplasticizer mempunyai sifat untuk memperlambat proses pengerasan pada beton geopolimer. Fly ash, aktivator dan katalisator merupakan komponen utama dalam menentukan kuat tekan. Apabila fly ash yang digunakan berbeda  maka  hasil  kuat  tekan  yang  didapatkan  akan  berbeda  juga,  begitu  juga  dengan perbandingan antara aktivator dan katalisator. Semakin tinggi perbandingan aktivator maka kuat tekan yang didapatkan akan semakin kecil, tetapi apabila katalisator terlalu banyak, kuat tekan yang didapatkan akan berkurang karena perbandingan antara aktivator dan katalisator juga  memiliki  titik  optimum,  yaitu  titik  dimana  campuran  aktivator  dan  katalisator  dapat menghasilkan beton geopolimer dengan kuat tekan terbaik.
Superplasticizer bisa digunakan untuk menjaga kelacakan beton geopolimer dalam waktu yang lama  tetapi  tidak  terlalu  berpengaruh  pada  saat  pencampuran  baru  selesai  dilakukan. Superplasticizer  juga  bisa  digunakan  untuk  memperlambat  terjadinya  setting  time  beton geopolimer,  tetapi  memperlambat  beton  geopolimer  dalam  mencapai  kuat  tekan.  Dari penelitian  yang  sudah  dilakukan  didapatkan  kesimpulan  bahwa superplasticizer  sodium glukonat  adalah superplasticizer  terbaik  yang  dapat  ditambahkan  pada  beton  geopolimer karena beton mendapatkan kelacakan dan setting time yang lama, dan kuat tekan yang tidak terlalu  berbeda  jauh  dengan  beton  geopolimer  dengan  tambahan superplasticizer polycarboxylate dan beton geopolimer tanpa superplasticizer.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. penambahan superplasticizer  pada  beton  geopolimer  dapat  menyebabkan  beton geopolimer mengalami flow, walaupun hasilnya tidak terlalu signifikan. Hal ini dikarenakan aktivator dan katalisator berperan penting dalam membantu kelacakan beton geopolimer, sehingga  tanpa  tambahan  superplasticizerpun  beton  geopolimer  sudah  memiliki kemampuan untuk flow atau mengalir;
2. penambahan superplasticizer naphthalene pada beton geopolimer dapat membuat beton geopolimer menjadi lebih kental sehingga nilai slump flow yang didapatkan lebih kecil;
3. penambahan superplasticizer pada beton geopolimer dapat mempengaruhi setting time beton geopolimer baik waktu ikat awal ataupun waktu ikat akhir;
4. penambahan superplasticizer pada beton geopolimer dapat menurunkan kuat tekan beton geopolimer;
5. beton  geopolimer  dengan superplasticizer  ataupun  tanpa  superplasticizer  termasuk  ke dalam beton dengan mutu tinggi;
6. tipe superplasticizer yang optimal dalam pengujian slump flow dan setting time adalah sodium glukonat, sedangkan untuk kuat tekan beton geopolimer adalah polycarbocylate;
7. superplasticizer sodium glukonat adalah superplasticizer terbaik yang dapat ditambahkan pada beton geopolimer.

## 6. SARAN
Dengan maksud peningkatan mutu dan pengembangan terhadap penelitian ini selanjutnya, disarankan hal sebagai berikut: penelitian beton geopolimer berbasis fly ash menggunakan superplasticizer naphthalene perlu dilakukan lebih lanjut untuk mengetahui karakteristik dan reaksi superplasticizer terhadap kinerja workability beton geopolimer.

## DAFTAR RUJUKAN
Antoni.,  Sugiharto,  Handoko.  (2007). Kompatibilitas  antara  superplasticizer  tipe polycarboxylate dan naphthalene dengan semen lokal. Yogyakarta: Konferensi Nasional Teknik Sipil I (KoNTekS I).
ASTM C 1611-14 Standard Test Method for Slump flow of Self-Consolidating Concrete.
ASTM C 33-16 Standard Specification for Concrete Aggregates. ASTM C618-15 Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete.
Hardjito, D., Wallah, S.E., Sumajouw, D.M.J., Rangan. B.V. (2005). Studies on Fly ash-Based Geopolimer Concrete. Perth: Curtin University Of Technology. Kumar, C., Murari, K., dan Sharma, C. R. (2014). Strength Characteristics of Low Calcium Fly ash  Based  Geopolymer  Concrete. International  Organization  of  Scientific  Research (IOSR) Journal of Engineering (2014). ISSN (e) 2250-3021, ISSN (p) 2278-8719. SNI 03 2847 2002 Tata Cara  Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung . SNI 03 1974 2011 Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. SNI  ASTM  C403/C403M:2012 Metode  Uji  Waktu  Pengikatan  Campuran  Beton  dengan Ketahanan Penetrasi.
Sukirman, S. (2012). Beton Aspal Campuran Panas. Bandung: Institut Teknologi Nasional. Wallah, S., and Rangan, B.V. (2006). Low-Calcium Fly ash-Based Geopolimer Concrete: Long- Term Properties. Research Report GC 2. Australia: Curtin University of Technology. http://www.theconcreteportal.com/compat.html (04 Februari 2016)